Создание персонализированной методики определения состояния запястного канала при помощи биомеханического моделирования

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-21-20067

НазваниеСоздание персонализированной методики определения состояния запястного канала при помощи биомеханического моделирования

Руководитель Кучумов Алексей Геннадьевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" , Пермский край

Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-313 - Биомеханика

Ключевые слова Карпальный туннель, конечно-элементное моделирование, срединный нерв, математическое моделирование живых систем, биомеханическое моделирование, компьютерная томография

Код ГРНТИ30.51.43

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Синдром запястного канала – это неврологическое заболевание, вызванное сдавливанием срединного нерва в области запястного канала, которое приводит к потери важнейших функций кисти, таких как чувствительность и возможность двигаться. Нервное волокно состоит из нервных клеток, которые как известно не делятся митозом и затруднительно поддаются восстановлению. Тогда однажды передавленный срединный нерв может привести к потер профессиональных качеств человека, связанных с движением кисти, и как следствие смене рода деятельности. В 73% случаев пациенты, страдающие туннельным синдромом, испытывают ночные боли в пальцах, что нарушает их сон и ухудшает качество жизни. В результате требуется хирургическое вмешательство с длительным процессом восстановления. При этом, вовремя принятые меры способны предотвратить такие осложнения. Однако более 80% пациентов, страдающих туннельным синдромом, обращаются к врачу на поздних стадиях и процесс лечения неизбежно приводит к хирургической операции. Область запястного канала, где проходит срединный нерв является самым узким местом именно там срединный нерв чаще всего испытывает компрессию. При этом у людей наблюдается большая вариативность характерных размеров запястного канала и лежащих в нём и рядом тканей. Таким образом, применение магнитно-резонансного исследования не даёт возможность определить, в каком состоянии находится срединный нерв в запястном канале. В данном случае необходимо знать конкретное давление, которое испытывает нерв и знать динамику изменения этого давления в зависимости от различных движений кисти человека. На данный момент не существует методики определения напряжений в срединном нерве у живого человека. Это возможно сделать с помощью биомеханического моделирования. Создание обоснованной математической модели запястного канала, включающей в себя мягкие и твёрдые ткани, даст возможность расчёта напряжённо-деформированного состояния всей системы в целом и срединного нерва в частности. Знание напряжений в срединном нерве будет основой для создания критерия по определению туннельного синдрома. В добавок, такая модель позволит определить факторы, влияющие на повышенное давление в срединном нерве и предсказать возможные осложнения для конкретного человека

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Пешин С.Е., Каракулова Ю.В., Няшин Ю.И., Няшин М.М. CARPAL TUNNEL SYNDROME IN TERMS OF BIOMECHANICS. LITERATURE REVIEW Российский журнал биомеханики, vol. 26, no. 2, pp. 9-13. (год публикации - 2022)
10.15593/RZhBiomeh/2022.2.01

2. Пешин С.Е., Каракулова Ю.В., Кучумов А.Г. Finite Element Modeling of the Fingers and Wrist Flexion/Extension Effect on Median Nerve Compression Applied Sciences, Vol. 13, no. 2, P. 1219 (год публикации - 2023)
10.3390/app13021219

3. Пешин С.Е., Кучумов А.Г., Каракулова Ю.В. Применение методики определения давления в запястном канале: сравнение двух случаев Российский журнал биомеханики, №4, Т. 27, C. 138-147 (год публикации - 2023)
10.15593/RZhBiomeh/2023.4.11

4. Пешин С.Е., Кучумов А.Г., Каракулова Ю.В. Finite Element Modeling of the Finger Flexion Effect on Median Nerve Compression ООО «СибИздатСервис» (год публикации - 2023)

Публикации